Extraction par méthode supercritique CO2
Etude Ethnobotanique de Quelques Plantes
Aromatiques & Médicinales (PAM) du Hoggar L’utilisation des plantes, à des fins thérapeutiques, est rapportée dans les littératures antiques arabes. En Afrique, le pouvoir thérapeutique des plantes était connu par nos ancêtres et nos parents de façon empirique (Karou et al., 2003). Jusqu’à l’heure actuelle les deux médecines traditionnelle et moderne sont pratiquées, notamment dans le continent africain qui compte à l’exception de l’Afrique du Sud, que des pays en voie de développement. Pour parvenir à une meilleure connaissance de la médecine africaine, plusieurs investigations phytochimiques ont été réalisées, afin d’apporter une justification et une validation scientifique à l’utilisation traditionnelle des plantes médicinales (Yemoa et al., 2008). De nombreux travaux menés dans le domaine de l’ethnopharmacologie montrent que les plantes utilisées en médecine traditionnelle et qui ont été testées sont souvent d’une part, des plantes efficaces dans les modèles pharmacologiques et d’autre part, seraient quasiment dépourvues de toxicité. Parmi ces plantes, Terminalia sericea, Aloe nuntii, Aloe lateritia, Zanthoxylum chalybeum, Zanthoxylum deremense et Kigelia africana qui ont été fréquemment mentionnées pour leur activité antifongique.
L’étude de l’activité cytotoxique a révélé que la plupart des plantes testées étaient non toxiques avec LC50 > 100 μg/mL, ce qui implique que la plupart des composés de ces plantes sont sans danger pour une utilisation thérapeutique (Mbunde et al., 2017). Plusieurs travaux dans le monde ont été établis sur plusieurs activités biologiques par exemple l’activité anti-oxydante comme ceux de Huang et al. (2011) en Chine, de Kaisoon et al. (2011) en Thaïlande et l’activité antimicrobienne de Oliveira et al. (2011) qui traite des plantes du Brésil et de Al-Bayati (2009) d’Iraq. L’Algérie possède un riche patrimoine de plantes utilisées en pharmacopée traditionnelle pour traiter plusieurs maladies, dont le diabète, les maladies cardiovasculaires et autres pathologies (Ziyyat et al., 1997; Eddouks et al., 2002; Bellakhadar, 2006). Plusieurs travaux ont été effectués en Algérie sur les plantes à intérêt médicinal. Ces plantes ont été évaluées pour leur richesse en polyphénols et pour leurs activités anti-oxydante, antimicrobienne et antidiabétique (Djeridane et al., 2006).
En 2010, Zaabat a fait une étude phytochimique sur Marrubium desertii. Il a pu ainsi isoler un diterpène original de type labdane, un flavonoïde et des phénylpropanoïdes glycosylés. Ces extraits ont fait l’objet d’une étude biologique comme antioxydants, antibactériens et antigénotoxiques. Des travaux effectués sur 56 espèces de plantes médicinales récoltées de diverses régions d’Algérie ont démontré une richesse en métabolites secondaires et des activités biologiques comme l’activité anti-radicalaire et l’activité acétylcholinestérase (Rached et al., 2010; Benamar et al., 2010). Malgré ces nombreuses études sur les plantes prélevées en Algérie, il reste encore beaucoup de plantes non évaluées sur le plan de leurs activités biologiques. En effet, le Sahara central est un véritable réservoir d’espèces végétales qui subsistent aux conditions extrêmes d’aridité. Ces richesses naturelles montrent de nombreuses vertus alimentaires, cosmétiques et médicinales. Jusqu’à aujourd’hui, les tradipraticiens appartenant à des tribus de Touaregs utilisent ces plantes contre de nombreuses affections. C’est dans ce cadre, qu’une étude ethnobotanique a porté sur quelques plantes du Hoggar, dont certaines sont utilisées en pharmacopée traditionnelle, afin de les valoriser en évaluant leurs activités anti-oxydante et antimicrobienne.
Chimique & Activités Biologiques des Huiles Essentielles (HEs): Rappel Bibliographique Dans le monde, les extraits végétaux et les huilesessentielles (HEs) utilisés dans la médecinetraditionnelle continuent de nous fournir une activité nouvelle et unique(Davis, 2013).Les huiles essentielles sont des produits végétaux naturels très intéressants et, parmi d’autres qualités, ils possèdent diverses propriétés biologiques. Le terme « biologique » comprend toutes les activités que ces mélanges de composés volatils (principalement monos et sesquiterpénoïdes, benzénoïdes, phénylpropanoïdes, etc.) exercent sur les êtres humains, les animaux et d’autres plantes(Hüsnü et Buchbauer,2010). Les HEs sont des métabolites secondaires synthétisés par tous les organes végétaux (les bourgeons, les fleurs, les feuilles, les tiges, les graines, les fruits, les racines et l’écorce du bois) et, sont stockés dans les cellules sécrétrices, les cavités, les canaux, les cellules épidermiques et les trichomes glandulaires. Elles sont liquides, volatiles, limpides ou colorées, solubles dans les lipides et solvants organiques avec une densité généralement inférieure à celle de l’eau. Les HEs jouent un rôle important dans la protection des plantes contre les attaques des animaux ; elles sont antimicrobiennes, antifongiques, antivirales et insecticides. Elles peuvent également attirer certains insectes pour favoriser la pollinisation.
Elles sont extraites de diverses plantes aromatiques généralement localisées dans les climats tempérés à chauds tels que les pays méditerranéens et tropicaux où ils représentent une partie importante dans la pharmacopée traditionnelle (Saad et Said, 2011). Les HEs sont des mélanges complexes constitués de plusieursdizaines, voireplusieurs centaines de composés, principalement terpéniques. Lesterpènes, molécules construites à partir d’entités isopréniques, constituent une familletrès diversifiée, tant au niveau structural qu’au niveau fonctionnel. Les HEs sont constituées, généralement, des mono et des sesquiterpènes (possédantrespectivement 10 et 15 atomes de carbone) et plus rarement des diterpènes (20 atomesde carbone) ainsi que des composés linéaires non terpéniques et desphénylpropanoïdes(Paolini,2005). Les HEssont reconnues, pendant des décennies, par leurs activités biologiques diverses incluant les propriétés antimicrobiennes, anti-oxydantes, anti-inflammatoires, anticancéreuses, etc.
Etude des huiles essentielles (HEs) Depuis touttemps, les HEs ont occupé une place importante dans la vie quotidienne de l’homme, qui les utilisait pour se parfumer, comme aromatisant de nourriture ou même pour se soigner.Toutes les plantes émettent des composés volatils, qu’il s’agisse d’oxygène, de gaz carbonique, de méthanol, d’isoprène ou de composés plus complexes issus du métabolisme carboné. Ces molécules interagissent avec leur environnement et peuvent, par exemple attirer des pollinisateurs (insectes), ou encore repousser ou intoxiquer des ravageurs : plus cette interaction est efficace et plus la plante a un avantage par rapport à sa voisine. Cette sélection naturelle a conduit à une énorme diversification des composés volatils et des structures cellulaires dans lesquelles se déroule la biosynthèse des composés. Les composés du métabolisme secondaire sont d’une variété qui semble illimitée.
Actuellement, plus de 100 000 substances sont connues. Plus de 30 000 terpènes sont connus dans le monde et probablement ce nombre est loin de ce qui existe réellement dans la nature. Cette diversification va de pair avec celles des structures spécialisées : glandes, poche, canaux et autres organes accumulant les composés organiques volatils(COV) pour mieux les relâcher sur un ravageur ou pour mieux guider un pollinisateur (Fernandez et al., 2012).Il est difficile d’obtenir des données exactes sur la production mondiale d’huiles essentielles, mais une estimation de 45 000 tonnes a été rapportée en 2004 (Lubbe et Verpoorte, 2011). Une estimation récente des 20 principales huiles essentielles est beaucoup plus élevée, avec 104 000 tonnes. Les huiles essentielles peuvent être classées en trois groupes : le premier groupe dépasse 100 tonnes/an, le deuxième groupe se situe entre 50 et 100 tonnes et celui du troisième groupe entre 1 et 50 tonnes (Lubbe et Verpoorte, 2011).
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Table des matières
Introduction générale
PARTIE I: Etude Ethnobotanique de Quelques Plantes Aromatiques & Médicinales (PAM) du Hoggar.
I-1 Etude ethnobotanique de quelques plantes du Sud algérien
I-2 Présentation du biotope des plantes étudiées (Hoggar).
PARTIE II: Caractérisation Chimique & Activités Biologiques des Huiles Essentielles (HEs): Rappel Bibliographique
A) Etude des huiles essentielles (HEs)
II-1 Définition de l’huile essentielle (HE).
II-2 Les composants chimiques des HEs.
II-3 Propriétés des HEs
II-3-1 Propriétés physiques des HEs.
II-3-2 Propriétés chimiques des HEs.
II-4 Les différentes méthodes d’extraction
II-4-1 Hydrodistillation.
II-4-2 Entraînement à la vapeur d’eau.
II-4-3 Extraction par méthode supercritique CO2.
II-4-4 Extraction assistée par micro-onde
II-5 Identification des huiles essentielles.
II-5-1 Chromatographie en Phase Gazeuse.
II-5-2 Spectrométrie de masse.
II-5-3 Détecteur à ionisation de flamme
B) Activités Biologique et Anticorrosion des HEs
II-1 Activités biologiques des HEs
II-1-1 Activité antimicrobienne.
II-1-2 Activité anti-oxydante.
II-1-3 Activité enzymatique
II-1-3-1 Activité inhibitrice de l’AChE
II-1-3-2 Activité inhibitrice de l’α-glucosidase
II-1-4 Activité anti-inflammatoire.
II-2 Activités anticorrosion des HEs
PARTIE III: Études Chimique & Biologique de Quelques PAM du Sud Algérien
III-1 Pulicaria incisa.
III-1-1 Description botanique.
III-1-2 Répartition géographique et habitat.
III-1-3 Travaux antérieurs.
III-2 Asteriscus graveolens
III-2-1 Description botanique
III-2-2 Répartition géographique et habitats
III-2-3 Travaux antérieurs.
III-3Aervajavanica.
III-3-1 Description botanique.
III-3-2 Répartition géographique et habitats
III-3-3 Travaux antérieurs
PARTIE IV: Résultats & Discussions
A) Etude Ethnobotanique de Quelques PAM du Hoggar (Part. I)
IV-1 Résultats.
IV-1-1 Etude chimique
IV-1-1-1 Criblage phytochimique par CCM.
IV-1-1-2 Polyphénols totaux, flavonoïdes et tanins.
IV-1-2 Etudes biologiques.
IV-1-2-1 Activité anti-oxydante
– Activité anti-oxydante par bioautographie
– Activité anti-oxydantepar dosage (Test DPPH).
IV-1-2-2 Activité antimicrobienne
IV-2 Discussions.
IV-3 Conclusion.
B) Études Chimique & Biologique de Quelques PAM du Sud Algérien (Part. III).
IV-1 Analyse chimique des HEs
a-P. incisa
b-A. graveolens
c-A. javanica
IV-2 Activités biologiques des HEs.
IV-2-1 Activité antimicrobienne
IV-2-1-1 Aromatogramme.
IV-2-1-2 Concentration minimale inhibitrice (CMI)
IV-2-2 Activité anti-oxydante.
IV-2-2-1 Piégeage du radical libre stable DPPH
IV-2-2-2 Test de FRAP.
IV-2-3 Activités enzymatiques
IV-2-3-1Activité inhibitrice d’acétylcholinestérase (AChE).
IV-2-3-2Activité inhibitrice de l’α-glucosidase
IV-2-4 Activité anti-inflammatoire
IV-3 Activité anticorrosion.
IV-3-1 Chronopotentiométrie
III-3-2 Polarisation potentiodynamique.
III-3-3Spectroscopie d’impédance électrochimique
PARTIE V: Matériels & Méthodes
A) Étude Ethnobotanique de Quelques PAM du Hoggar (Part. I).
V-1 Matériel végétal
V-2 Extraction
V-3 Préparation des solutions
V-3-1 Tests phytochimiques par CCM
V-3-2 Dosage des polyphénols totaux.
V-3-3 Dosage des flavonoïdes
V-3-4 Dosage des tanins
V-4 Activités biologiques
V-4-1 Evaluation de l’activité anti-radicalaire par bioautographie (CCM).
V-4-2 Test DPPH par dosage spectrophotométrique
V-4-3 Evaluation de l’activité antimicrobienne
V-5 Analyses statistiques
B) Études Chimique & Biologique de Quelques PAM du Sud Algérien (Part. III)
V-1 Matériel végétal
V-2Extraction des HEs
V-3 AnalysesCPG et CPG/SM.
V-4Activités biologiques
V-4-1 Activité antimicrobienne
V-4-1-1 Méthode de culture et microorganismes.
V-4-1-2 Méthode de diffusion sur disque (Aromatogramme)
V-4-1-3 Méthode de microdilution (CMI)
V-4-2Activité anti-oxydante.
V-4-2-1 Mesure de l’activité anti-oxydante par DPPH
V-4-2-2 Méthode de la réduction du fer (FRAP)
V-4-3Activités enzymatiques
V-4-3-1 Dosage de l’activité inhibitrice d’Acétylcholinestérase (AChE) par microplaque
V-4-3-2 Evaluation de l’activité inhibitrice de l’α-glucosidase
V-4-4Activité anti-inflammatoire
V-4-4-1Activité inhibitrice NO
V-4-4-2Test de viabilité MTT
V-5Activité anticorrosion
V-5-1Principe des méthodes employées
V-5-1-1 Suivi du potentiel en circuit ouvert ou chronopotentiométrie
V-5-1-2 Tracé des courbes de polarisation.
V-5-1-3Spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE).
V-5-2 Expérimentation.
V-5-2-1 Inhibiteurs testés.
V-5-2-2Préparation des échantillons
V-5-2-3Préparation du milieu corrosif.
V-5-2-4 Mesures électrochimiques
V-6 Analyses statistique.
Conclusion Générale.
Références Bibliographiques.
Annexe
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